JPH04338083A - 垂直走行中のエレベータかごの水平偏差修正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエレベータに関し、具体
的にはエレベータの乗り心地に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレベータの乗り心地の維持または改善
には、特にエレベータの速度が増すにつれて新しい技術
の実現を必要とする。乗り心地を改善するためには、か
ごのプラットフォームの横方向運動を減少させることが
重要である。このような運動は案内レールの凹凸を原因
としてレールによって誘起される力が案内レールを通し
てかごに伝達されるためにもたらされる。

【０００３】もし誰かがこのような横方向運動を減少さ
せるための自動制御システムを設計するものとすれば、
彼は開ループシステムを選択するであろう。レールによ
って誘起される力に注目し開ループ制御を行おうとする
少なくとも１つの試みが文献に示されている。エレベー
タかごの横方向振動を補償するために　Ｍａｔｔｉ　Ｏ
ｔａｌａが合衆国特許　４，７５０，５９０号に開示し
たのは、ソレノイド作動案内シューを用いた開ループエ
レベータ制御システムである。この開示は、先ず案内レ
ールの直線からの偏差を突き止めてコンピュータメモリ
内へ記憶させ、爾後にメモリから対応情報を呼び戻して
案内シューを制御し、案内レールシュー位置を相応に修
正するという概念をどのように使用するかを示している
。

【０００４】しかし　Ｏｔａｌａが示したような加速度
計をエレベータかごに取り付けるだけの方法は（彼自身
が開示の中で示唆しているが）補償システムのための“
偏差表”を作るのに充分な情報を提供しない。これは単
に加速度表を作るだけである。“偏差表”をどのように
して加速度計から作るのかに関しては示されてもいない
し、示唆されてもいない。

【０００５】２つの主な外乱がかごの振動のレベルに寄
与する。それらは（１）レールの凹凸を原因としてール
案内を通してかごに伝達されるレールによって誘起され
る力と（２）風の打撃、乗客の荷重の分布または運動に
よって発生するような直接的なかご力である。エレベー
タかごの懸架システムの種々のパラメタは再現されるこ
とがない直接的なかご力によって影響を受け、より多く
の測定を行わない限り、基本になる加速度測定が無意味
になってしまう。換言すれば、基本になる加速度は、か
ごの荷重、その分布、乗客の運動、その他多くの直接的
なかご力の非線形関数である。レールの輪郭を真に反映
する変位表を作り上げることを可能にするために、検知
した加速度信号（またはそれらを積分した偏差）を意味
ある文脈として解釈するには、更に何かが必要である。

【０００６】

【発明の開示】本明細書では第１のシステム外乱の原因
、即ちエレベータ案内レールの凹凸を実際に定量化する
ことが何故必要であるのか、及びどのようにしてそれを
行うかを示す。１９９１年　３月　１３　日に同時出願
された合衆国特許出願　０７／６６８，５４４　号に記
載のレール予測方法によれば、かごの水平加速度信号を
検知し、レールからのかごの水平変位を表す信号を検知
し、これらの両信号を関係付けることによって垂直から
の水平レール偏差が測定される。

【０００７】更にこの出願によれば、エレベータかごの
水平加速度を表す信号を検知してそれを二重に積分し、
慣性系に対するかごの水平変位を表す第１変位信号を発
生させる。同時に昇降路レールに対するかごの変位を表
す第２変位信号を検知し、それと第１変位信号とを合計
する。合計された信号と、同時に測定した昇降路内のか
ごの位置を表す垂直位置信号とを対にして後に使用する
ために記憶させる。

【０００８】本発明によれば、ルックアップテーブル内
に先に記憶された（即ち上述の方法に従って記憶された
）レール輪郭データを、昇降路内のエレベータの垂直位
置を使用して選択し、開ループ制御システム内のアクチ
ュエータを使用して防ぐことが可能な（そのようにしな
ければ水平並進運動をもたらす）レールの凹凸を予測す
る。

【０００９】上記出願には収集したデータを記憶するこ
とによってエレベータ案内レールの凹凸を定量化する方
法及び装置が記載されている。本発明は、開ループ能動
懸架システムにおいてレール凹凸を実効的に改善するた
めに昇降路内のかごの垂直位置に従って特定のデータを
検索することに関する。以下に開示する、また上記同時
出願にも開示されている“レール輪郭予測アプローチ”
は、案内レールの輪郭、即ち開ループ制御システムに使
用するレール変位対エレベータ垂直位置のグラフ、デー
タベース、ルックアップテーブル等を生成するために使
用できる。開示する能動懸架の概念は、新しいエレベー
タに使用することも、または既存設備の改装に用いるこ
ともできる。

【００１０】本明細書において開示する能動懸架システ
ムは、高価な閉ループシステムを使用することなく、即
ち特別なセンサの使用を避けその替わりに昇降路内のか
ごの垂直位置測定だけに頼ることによって、必要とされ
る付加的な機器を最小ならしめて乗り心地を改善する手
段を提供する。開示する能動システムを使用すると、か
ごの横方向振動レベルを約　９０　％まで減少させるこ
とができる。このような補償は新しい設備に、または既
存設備の改装に使用可能である。開示する方法は、広範
な速度、方向、懸架剛性、懸架予荷重及びかご有効荷重
に対して極めて頑健であり、再現可能であることが実証
されている。

【００１１】本発明のこれらの、及び他の目的、特色及
び長所は以下の添付図面に基づく実施例の説明からより
一層明白になるであろう。

【００１２】

【実施例】図１に本発明のレール予測技術を普通のホイ
ール（ローラ）案内を使用するエレベータにおいて実施
する態様を示す。しかし、この技術は他の型の案内にも
同様に適用可能であり、単にローラ案内型の設備のみに
限定されるものではないことを理解されたい。垂直距離
ｙで示すように昇降路内を垂直に上下走行するエレベー
タかご１０は、昇降路壁１１に取り付けられたレール１
６に載っているホイール１４を有するホイール案内１２
と、一端がホイールに取り付けられ他端がかごに取り付
けられているばね１８を有している。図では側（横）方
向に水平並進運動するように示してあるが、この基本原
理は前後方向の並進運動に対しても同じように適用でき
ることは当然である。

【００１３】かごが休止している場合の垂直基準線２０
（例えば垂直慣性系または昇降路の中心を下る“鉛直線
”と）、かごの垂直中心線２２との間の水平距離ｘａ　
を０と定義することができる。しかし、反対側のレール
が完全に滑らかであるものとすれば、かごの垂直運動中
に直接的な力及びレールによって誘起される力のために
かごは種々の水平並進運動を行い、距離ｘａ　は０では
なくなる。ｘａ　の大きさは例えば加速度計２４を使用
し、その出力信号（ａ）を二重積分することによって測
定することができる。

【００１４】水平並進運動はホイールとかごとの間の距
離ｘｂ　を変化させ、このｘｂ　の大きさは位置センサ
２６を使用して測定することができる。ホイールが比較
的非圧縮性であり、またエレベータ運転中にレールとの
接触が失われるのを防ぐために充分な予荷重が与えられ
ているものと仮定しよう。従ってｘａ　とｘｂ　の合計
は基準線２０からのレール表面の偏差を表す。即ちｘｒ
　＝ｘａ　＋ｘｂ　＋ｒｗ　 ここに、ｘｒ　＝レール変位、ｘａ　＝かご変位、ｘｂ
　＝ホイールとかごとの相対変位、そしてｒｗ　＝実効
ホイール半径（一定）である。

【００１５】このようにして、実際のレール偏差表を作
り上げることができる。この表は真の垂直基準線からの
レール変位を表している。図２はこのようなレール偏差
表を作る方法を示す。線３０上のセンサ２６のような位
置センサからの水平位置信号は、線３８上の加速度計２
４のような加速度計からの加速度信号を二重積分する信
号調整器３６からの線３４上の別の位置信号と加算接合
３２において合計される。昇降路内のかごの垂直位置を
表す線４０上の垂直位置信号は線４２上の合計信号と対
にされ、昇降路に沿う真の垂直からのレールの水平方向
の偏差の大きさを表す位置データの表を形成する。この
ような表のアナログ表示がボックス４４内に直交座標系
上のグラフとして示されている。しかし典型的には、表
はディジタル信号プロセッサがアクセスできるようにデ
ィジタルメモリ内にサンプルとして記憶されることを理
解されたい。

【００１６】かごは、案内の型に依存して横方向の変位
ｘｂ　を測定するように計装されている。典型的な案内
の例として世界中の多くの高速エレベータに設置されて
いる　１０　インチ（　２５．４　ｃｍ）オーチスロー
ラ案内４８を図３に示す。図１及び４に示すように案内
はかごに固定されており、前後方向のローラ５０、５２
はかご付近に設けられている昇降路レール１６の両側の
面５４、５６をそれぞれ転がるようになっている。側方
向のローラ１４はレールの端面５８を転がる。

【００１７】前後ローラ５０の軸は点６４を中心として
回転する腕６２に点６０において固定されている。調整
可能なばね６６がレール面５４に選択された力を加える
ように予め荷重をかけている。ローラ５２、１４も同様
にそれぞれ面５６、５８上を転がるように設定されてい
る。側方向ダッシュポット７０は腕７２とブラケット７
４との間に接続されている。図３に示すローラ案内の最
初の設計では腕６２及び腕７６にも前後方向ダッシュポ
ットが設けられていたが、後になって少なくとも若干の
場合にはこれらのダッシュポットは不要であることが分
かったので後に製造された少なくとも若干のバージョン
ではダッシュポット７０のためのスロット及び孔、並び
にスロット７８、８０及び孔８２、８４は設けられてい
ない。

【００１８】かごとレールとの間の相対変位を測定する
ように計装できる案内は、図示の特定の型の案内だけで
はないことを理解されたい。滑り案内、電磁石案内及び
他の多くの型の案内のような他の型のレールも本発明の
範囲内にある。必要なことはかごとレールとの間の相対
変位を測定するために選択された型の案内に計装するこ
とだけである。

【００１９】図５は、図３のホイール案内の断面を後方
から見た図である。腕７６の下側（孔８４またはスロッ
ト８０は除かれている）は平らな面９０に加工されてお
り、この面９０は案内のボディに固定されたブラケット
９６に取り付けられている変位変換器９４のプランジャ
９２と滑り接触する。図示のように、もし面９０から線
９８を伸ばせばこの線はホイール５０で説明した旋回点
６４と同じようなホイール５２の旋回点１００と交わる
。このようなジオメトリに設定することによって、実際
のホイールの変位と測定される揺動腕運動との間の試験
読みを線形に関係付けることができる。例えばホイール
５２とレール面５６との間にある厚みの詰め物を挿入し
、ばね６０を一時的に切り離すと、プランジャ９２はこ
の厚みの測定可能な係数だけ、例えば約２倍変位するよ
うになる。プランジャ９２の先端が表面９０に対して滑
ることによって誘起される不正確さは無視できる。線１
０２上にセンサ９２、９４からの信号が供給される。

【００２０】図６は、図３の案内を左側から見た図５と
同じような側断面図であって、レールに対するかごの側
方向変位を測定するように計装されている。変位センサ
９２、９４と同じように、案内ボディに取り付けられて
いるブラケット１０６上の変位センサ１０４が線１０８
上にレール表面５８からのかごの変位を表す信号を供給
する。

【００２１】図５の計装が前後方向の変位のレール表面
５６の偏差だけを測定し、その反対面５４の偏差は測定
していないことは明白である。これはレールの厚みが均
一であるとの仮定に基づくものであり、承服できる仮定
である。図７は、本発明によるレール予測方法を実行す
るために使用できるレール予測ハードウエアを示す。本
質的には本発明は図１に示す単軸のレール予測に適用す
るものであるが、図７の実施例は複数のレール輪郭を収
集するようになっており、勿論本発明は図７に示すよう
に同時に幾つかの軸において実現することが可能である
。図７に示すハードウエアは、図８に示すような４つの
基本的な段階を実行するための信号プロセッサ１０９を
含んでいる。 （１）［加速度を検知］　　これは、収集する輪郭の数
に依存して１またはそれ以上の加速時計、例えばエレベ
ータかご枠１１６の頂部（図示）または底部の何れかに
配置され、例えば線１１７ａ上の信号によって表される
左前・後方（ｌｅｆｔ　ｆｒｏｎｔ−ｔｏ−ｂａｃｋ，
Ｌ−Ｆ−Ｂ）加速度、線１１７ｂ上の信号によって表さ
れる側方向（ｓｉｄｅ−ｔｏ−ｓｉｄｅ，Ｓ−Ｓ）加速
度，線１１７ｃ上の信号によって表される右前・後方（
ｒｉｇｈｔ　ｆｒｏｎｔ−ｔｏ−ｂａｃｋ，Ｒ−Ｆ−Ｂ
　）加速度をそれぞれ測定するように配向されている３
つの加速度計１１０、１１２、１１４を使用することに
よって、図８の段階１０９ａに示すように達成される。 （２）［レールに対するかご位置を検知］　　相対変位
変換器（例えば　ＬＶＤＴ　、線形ポテンショメータ、
隙間センサ等）として使用される例えば１またはそれ以
上の相対位置センサ、この場合には各案内において側方
向及び前後方向の両変位を測定し、線１１８上に左　Ｓ
−Ｓ変位信号と、線１２０上に　Ｌ−Ｆ−Ｂ変位信号と
、線１０８上に右　Ｓ−Ｓ変位信号と、線１０２上に　
Ｒ−Ｆ−Ｂ変位信号とを供給する図の右側のローラ案内
上の４つのセンサ９２、９４並びに１０４（図５及び６
には示してあるが、図７の平面図では揺動腕、例えば６
２、７６がそれらを隠してしまうために明示してない）
と、左側のローラ案内上の他の２つのセンサとによって
図８の段階１１８ａを遂行する。 （３）［かごの垂直位置を入手］　　段階１２２に示す
ように、オーチス主位置変換器（Ｍａｓｅｌ　らの合衆
国特許　４，３８４，２７５号参照）または他の製造業
者の垂直位置測定手段等によって、測定したかごの垂直
位置信号を線１２１（図７）上に表示することが必要で
ある。 （４）［検知した加速度と、検知したレールに対するか
ご位置とを関係付けて垂直からのレール変位を入手］　
　段階１２４に示すように、信号プロセッサ１０９、デ
ータ収集コンピュータ等を使用して、加速度、レールに
対するかごの水平位置、及び垂直位置信号を同時に記録
し、また上述の、または以下に詳述するレール予測方法
を使用してこれらの信号内のデータを処理する。

【００２２】段階１２６に示すように、かごが昇降路の
全長を走行し終わったか否かの判断がなされる。もし否
であれば、レール輪郭が得られるまで段階１０９ａ，１
１８ａ、１２２、１２４、１２６が再度実行される。か
ご内のある面上の任意点の加速度は、理論的には単にそ
の面内の３つの加速度計から推論することができるから
、図示の加速度計の数及び位置定めは選択の問題である
。　Ｌ−Ｆ−Ｂ及び　Ｒ−Ｆ−Ｂ並進運動を互いに独立
的に処理するように決定したこの特定の実施例では、計
算上の選択の問題として中心に１つと、両側の案内付近
の２つの計３つの加速度計が示されている。またこの決
定によれば、これらの加速度計は案内に比較的近付けて
配置しなければならない。しかし垂直軸を中心とする回
転の単一の加速度（ヨー）の表示を得るためには２つの
加速度計を組合せて（異なる場所に配置したとしても）
使用できることを理解されたい。回転センサさえも使用
できる。

【００２３】同様に、特定の配列と位置センサの選択さ
れた位置とを示してあるが、他の型の配列も使用できる
ことを理解されたい。例えば、純粋な電磁アクチュエー
タがレールとの間に可変間隙を保つようにかごに固定さ
れているシステムのためにレール輪郭を確立したい場合
には、エレベータが垂直に運動する際の間隙の変化を隙
間センサを使用して検出することができる。このように
して、かごとレールとの間の変位の同じような位置表示
が得られる。

【００２４】何れの場合も、１回またはそれ以上のエレ
ベータかごの走行（この走行はかごの全動作範囲に亙る
が、必ずしもその必要はない）においてデータを収集す
る。この走行は全速、即ち“契約”速度で行うが、必ず
しもそうである必要はない。このデータは図８に示すよ
うに処理されて１またはそれ以上のレール輪郭が生成さ
れる。

【００２５】図９は単一の軸におけるレール輪郭予測の
ための図２に示す処理方法を詳細を示す図である。この
予測方法は、例えば以下に説明する、そして図８に示す
ものと類似の技法で信号プロセッサに実行させるための
流れ図を構成する一連の段階を実行することによって、
達成することができる。段階１５０及び１５２は、線１
１７ｂ上の加速度計出力信号を２回積分し、デトレンド
（　ｄｅｔｒｅｎｄ）（平均及び１次モーメントを差し
引く）する。

【００２６】段階１５４は、得られた信号をハイパス濾
波（０．５　Ｈｚの折点を有する３次バタワース）し、
この濾波演算の後の時間を逆転してデータの位相シフト
またはスキューを最小にする付加的な処理を可能にする
。段階１５６は、段階１５４の濾波及び逆転演算の結果
をデトレンドする。段階１５８は、段階１５６で得られ
た信号を再びハイパス濾波し、この濾波演算の後の時間
を逆転してデータ内の位相シフトまたはスキューを最小
にする付加的な処理を可能にする。

【００２７】段階１６０は、線１０８上の　ＬＶＤＴ　
またはポテンショメータ信号をデトレンドする。段階１
６２、１６４は、この信号を２回ローパス濾波（２０．
０　Ｈｚ　の折点を有する３次バタワース）し、各濾波
演算の後の時間を逆転して　ＬＶＤＴ　データ内の位相
シフトまたはスキューを最小にする付加的な処理を可能
にする。

【００２８】段階１６６は、処理された加速度計信号及
び　ＬＶＤＴ　信号を合計し、レール変位の実効予測を
時間の関数として表す。段階１６８、１７０は、垂直か
ご位置測定を２回ローパス濾波し、各濾波演算の後の時
間を逆転してかご位置のこの予測内の位相シフトを最小
にする付加的な処理を可能にし、段階１７２におけるレ
ール輪郭のための垂直位置基準を作成する。

【００２９】図９に示し、以上に説明した諸段階におい
て実行できる種々の関数の定義を要約すると以下の通り
である。 関数Ｆ１：＊積分、 ＊デトレンド（平均及び１次モーメントを減算）。 関数Ｆ２：＊ハイパス濾波（０．５　Ｈｚの折点を有す
る３次バタワース）、 ＊時間内のデータを逆転。

【００３０】関数Ｆ３：＊デトレンド（平均及び１次モ
ーメントを減算）。 関数Ｆ４：＊ローパス濾波（２０．０　Ｈｚ　の折点を
有する３次バタワース）、 ＊時間内のデータを逆転。上述の多重経路濾波技術はデ
ータを平滑する１方法であり、　１９７４　年に　ＭＩ
Ｔプレスから刊行された　Ｇｅｌｂ，Ａ．編　Ａｐｐｌ
ｉｅｄ　Ｏｐｔｉｍａｌ　Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ第５章
“ＯｐｔｉｍａｌＬｉｎｅａｒ　Ｓｍｏｏｔｈｉｎｇ”
に詳述されている。例えば　１９７９　年　Ｐｒｅｎｔ
ｉｃｉ−Ｈａｌｌ刊Ａｎｄｅｒｓｏｎ，　Ｂ．Ｄ．Ｏ．
　及び　Ｊ．Ｂ．　Ｍｏｏｒｅ　著　Ｏｐｔｉｍａｌ　
Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ第７章“　Ｓｍｏｏｔｈｉｎｇｏｆ
　Ｄｉｓｃｒｅｔｅ−Ｔｉｍｅ　Ｓｉｇｎａｌｓ　”に
所載の他のデータ平滑方法も利用可能である。

【００３１】レール予測システム論理の平滑アルゴリズ
ムにおけるフィルタ折点は、センサの信号対雑音特性と
、乗り心地を向上させるためのレール予測の要求とによ
って選択される。横方向加速度計測定は２つの型の雑音
、即ち（１）熱的に誘起される電子的ドリフト及び重力
ベクトルの不整列によってもたらされる低周波雑音と（
２）高周波電子雑音とによって汚される恐れがある。 ＬＶＤＴまたは　ＰＰＴのような変位変換器は高周波電
子雑音の影響を受け易い。しかし、これらの寄生雑音効
果は濾波によって緩和することができ、０．５乃至　２
０　Ｈｚの範囲のような中域周波数の帯域内において有
効なレール予測を得ることができる。フィルタ範囲のこ
の選択は、人間がこの周波数範囲の振動によって最も影
響を受けることを指摘した乗り心地仕様の前進的趨勢（
国際標準機構（ＩＳＯ）、１９７２年、ＩＳＯ、ジュネ
ーブ、Ｄｒａｆｔ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｔ
ａｎｄａｒｄ　ＩＳＯ／ＤＩＳ　２６３１　、Ｇｕｉｄ
ｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆ　Ｈｕ
ｍａｎ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ　ｔｏ　Ｗｈｏｌｅ−Ｂｏｄ
ｙ　Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）に基づき、雑音低減とレール
予測要求との間に最良の妥協が得られるように決定され
たものである。

【００３２】加速度信号は濾波されて　０．５　Ｈｚ　
以下の低周波雑音が除去される。二重積分はこれらの信
号の高周波雑音を実効的に除去する。変位信号は濾波さ
れて　２０　Ｈｚ以上の高周波雑音が除去される。得ら
れたレール予測は、人間が最も感じ易い周波数範囲内に
存在するレール偏差を永続的に表示する。図１０、１１
及び１２は、高速エレベータ設備（オーチスエレベータ
会社のコネチカット州ブリストルの試験塔第４昇降路）
における異なる走行中の図９内の選択された若干の信号
のプロットである。荷重は、かごの中心に　２２８　ｋ
ｇ　を、中心から左に　９４　ｃｍの所に　２２８　ｋ
ｇ　を、そして中心から右に　９４　ｃｍの所に　２２
８　ｋｇを載せた。各図は、（ａ）かごの垂直位置に対
してプロットされた線１１７ｂ上の加速度信号と、（ｂ
）かごの垂直位置に対してプロットされた線１０８上の
（レールに対する）かご水平相対変位信号と、（ｃ）線
１６５ａ上の二重積分され、濾波された加速度信号と、
（ｄ）線１６５ａ及び１６５ｂ上の信号（各々がそれぞ
れの荷重位置に対するレール輪郭予測である）の合計と
を含む。

【００３３】図１０、１１及び１２に示す３回の異なる
走行を比較すれば、加速度及び相対変位データに再現性
がないことが分かる。従って、Ｏｔａｌａが示唆したア
プローチ（即ち加速度表）を採用しても学習走行中に収
集される加速度の特徴的な挙動を取得することはできな
い。 更に図１０の（ｃ）、図１１の（ｃ）及び図１２の（ｃ
）を比較すれば分かるように、これらのプロットはたと
え　Ｏｔａｌａのアイディアを更に１段階進めて加速度
信号を二重に積分し、少なくとも次元的には正しい偏差
表を作成したとしてもこれらのプロットが何れも再現性
がないためにこのような表は使用することはできない。

【００３４】本発明に従って図１０の（ｂ）、図１１の
（ｂ）または図１２の（ｂ）の何れか１つからの信号と
、図１０の（ｃ）、図１１の（ｃ）または図１２の（ｃ
）からの対応する信号とを加え合わせた場合だけ、図１
０の（ｄ）、図１１の（ｄ）または図１２の（ｄ）に示
すような再現性のあるレール輪郭が得られるのである。

【００３５】図１３の（ａ）は、能動ローラ案内に変更
した図３の受動ローラ案内のようなローラ案内の上面図
である。図１３、特にその側面図である図１３の（ｂ）
、及びその後面図である図１３の（ｃ）から明らかなよ
うに、例えば図３のばね６６のような３つの垂直ばねは
全て除去され、アクチュエータ１８０、１８２と、揺動
腕６２、７６の代わりの垂直棒１８６、１８８によって
取り付けられているタイロッド１８４とに置換されてい
る。タイロッド組立体は別々の２つの前後アクチュエー
タの必要性を排除する。

【００３６】アクチュエータ１８０はばね１９０を通し
て棒１８８に接続され、同様にアクチュエータ１８２は
ばね１９２を通して揺動腕７２に接続されている。線１
９４、１９６上の開ループ制御信号はそれぞれアクチュ
エータ１８０、１８２に供給され、かごの一方の側の前
後方向振動及び側方向振動が制御される。図１５に示す
ように、他方のレールのための同じようなアクチュエー
タがかごの他方の側にも設けられている。

【００３７】図１５の詳細を説明する前に、図１４にお
いて、タイロッド１９８（オーチス部品番号　９６ＢＹ
１）は各端に　３／８インチ（　０．９５　ｃｍ）のナ
ット２０４、２０６を用い、１対のスリーブ２００、２
０２（オーチス部品番号　１３０ＨＬＩ　）によって揺
動腕６２、７６の底に接続することができる。これらの
スリーブはボルト２０８（オーチス部品番号　１７２Ｄ
ＲＡ　）とＣクランプ２０９（オーチス部品番号　１７
７ＪＰ８　）との組合せによって取り付けることができ
る。

【００３８】勿論この場合にも、例えば特別な棒１８８
を配置する代わりにばね６６のような３つの垂直ばねを
除去し、例えば揺動腕７６にアクチュエータ１８０及び
ばね１９０を取り付けることができる。さて図１５に（
かごの底から見た）平面図で示すエレベータかご２１０
は、レール２１６、２１８が取り付けられた対面する昇
降路壁２１２、２１４の間に位置している。１対のロー
ラ案内２２０、２２２をかごの底に取り付けてあるよう
に示してあるが、頂部に取り付けても差し支えない。 代替方法として受動案内を頂部に、そして能動案内を底
部に取り付けることができる。

【００３９】ローラ案内２２０、２２２は概要図で示し
、各々は同一の部品を有しており、両案内の一方（左側
の案内２２０）の部品の番号だけを図３及び図１３と同
じ番号にしてある（但し、図示の都合上アクチュエータ
１８０、ばね１９０をホイール５２との組合せからホイ
ール５０との組合せに変えてある）。図７に示すものと
類似の汎用信号プロセッサでよい信号プロセッサ２３０
は、アクチュエータ１８０、１８２への制御信号をそれ
ぞれ線１９４、１９６上に供給する。ばね２４０、２４
２によってタイロッド２４４と、ホイール２４６用揺動
腕（図示してない）とに接続されているアクチュエータ
２３６、２３８にも同じような制御信号２３２、２３４
が供給される。ホイール２４８、２５０は図１３の（ｃ
）に関して説明したような棒によってタイロッド２４４
に接続されている。

【００４０】信号プロセッサ２３０は線２５２上のエレ
ベータ垂直位置信号に応答して各アクチュエータのため
に、その特定の制御軸のその特定の高さにおけるレール
偏差を表す信号を検索する。信号プロセッサ２３０はア
クチュエータ１８０、１８２、２３６、２３８への線１
９４、１９６、２３２、２３４上に４つの分離した作動
信号を供給し、その特定の垂直位置において先に学習し
たレール凹凸に対する反作用力をかごに与える。

【００４１】図１６に示すようにこのプロセスは、かご
が垂直運動中に使用できる繰り返しプロセスであって、
このプロセスは段階２６０から開始され、段階２６２に
示す垂直位置を入手するための前述の諸段階を実行し、
段階２６４においてレール偏差を検索し、段階２６６に
おいてその特定の垂直位置におけるレールの凹凸に起因
してかごに作用するレールによって誘起される予測され
る力に反作用させるために特定のアクチュエータに作動
信号を（制御される各軸毎に）供給することを含む。段
階２６８はかごが未だに垂直運動中であるか否かを判断
し、もし運動中であれば段階２６２、２６４、２６６を
繰り返し、かごが運動中である限りかごを安定させ続け
る。もし停止していれば、段階２７０から主プログラム
へ戻される。かごが再び起動したことを検出すると全プ
ロセスが段階２６０から再開される。

【００４２】エレベータかごとそのホイールとの間の相
対運動は、レールとエレベータ安全装置との間の金属対
金属接触を防ぐようにに制約しなければならない。この
状態は、過大な横方向力を受動懸架要素へ伝達するエレ
ベータかご内の不平衡によって最も影響を受ける。現在
のエレベータ懸架装置は、間隙をレールと機械的な安全
装置との間よりも小さくセットされている図３に示す調
整可能なゴム製索制動装置２８０、２８２、２８４を組
み込むことによって、ホイール走行中のこのような運動
を阻止するようになっている。

【００４３】能動レール補償システムは、エレベータか
ご実効荷重が不平衡中の過大なかご／ホイール偏向を、
例えば図１３の（ｂ）に破線で示すセンサ２８６（線２
８８上に信号を供給する）を各位置決め用アクチュエー
タ毎に使用して検知し、位置決め用アクチュエータへの
命令を調整することによって防ぐことができる。この平
準化動作はアクチュエータへの低周波調整として開始す
ることができる。例えばかごを加速する前にレールとホ
イールとの偏向のスナップショットを取り、指示された
荷重状態に対してかごを中心定めするための信号修正信
号を全てのアクチュエータへ送ることができる。これは
かごの不平衡を緩和し、それによって各かご懸架点にお
ける許容運動を延長する純効果を有している。

【００４４】学習走行中に検知した加速度信号を積分し
それらを偏差値として記憶する代わりに、加速度信号を
記憶しそれらを必要に応じて積分できることは当業者な
らば理解できよう。同様に、かごとレールとの間の距離
を測定するための上述の相対変位センサは、等価変位情
報を得るために後に調整できる加速度計のような別の型
のセンサによって置換することが可能である。

【００４５】以上に本発明を特定の実施例に関して説明
したが、本発明の範囲から逸脱することなく上述の実施
例に対する上述の及び他の種々の変更、省略及び削除が
可能であることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】ローラ案内を有するエレベータかごにおけるレ
ール予測概念を示す図。

【図２】検知したかご加速度信号と検知した水平及び垂
直変位信号とを関係付ける方法を示す図。

【図３】従来のローラ案内を示す図。

【図４】典型的にレール上に位置している図３のローラ
を示す図。

【図５】かごのレールからの前後方向変位を測定するよ
うに計装された図３のローラ案内を示す図。

【図６】かごのレールからの側方向変位を測定するよう
に計装された図３のローラ案内を示す図。

【図７】本発明によるレール予測ハードウエアを示す図
。

【図８】単一軸に沿うレール輪郭を予測するために、図
７に示すようなディジタル信号プロセッサが実行するの
に適する本発明による諸段階を示す図。

【図９】図２と同様であるがより詳細に示す図。

【図１０】（ａ）はかご床の中心、中心から左に　９４
　ｃｍの所、及び中心から左に　９４　ｃｍの所にそれ
ぞれ　２２８　ｋｇ　のかご荷重を配置した場合のかご
の加速度対垂直位置を示す図、（ｂ）はかご床の中心、
中心から左に　９４　ｃｍの所、及び中心から左に　９
４ｃｍの所にそれぞれ　２２８　ｋｇ　のかご荷重を配
置した場合のレール対かごの垂直位置に対するかごの水
平位置を示す図、（ｃ）は（ａ）の加速度プロットを二
重に積分し濾波して得た真の垂直からの予測したかご偏
差を示す図、そして（ｄ）は（ｂ）の信号と（ｃ）の信
号とを組合せて得ることができる予測したレール輪郭対
かごの垂直位置を示す図。

【図１１】（ａ）はかご床の中心、中心から左に　９４
　ｃｍの所、及び中心から左に　９４　ｃｍの所にそれ
ぞれ　２２８　ｋｇ　のかご荷重を配置した場合のかご
の加速度対垂直位置を示す図、（ｂ）はかご床の中心、
中心から左に　９４　ｃｍの所、及び中心から左に　９
４ｃｍの所にそれぞれ　２２８　ｋｇ　のかご荷重を配
置した場合のレール対かごの垂直位置に対するかごの水
平位置を示す図、（ｃ）は（ａ）の加速度プロットを二
重に積分し濾波して得た真の垂直からの予測したかご偏
差を示す図、そして（ｄ）は（ｂ）の信号と（ｃ）の信
号とを組合せて得ることができる予測したレール輪郭対
かごの垂直位置を示す図。

【図１２】（ａ）はかご床の中心、中心から左に　９４
　ｃｍの所、及び中心から左に　９４　ｃｍの所にそれ
ぞれ　２２８　ｋｇ　のかご荷重を配置した場合のかご
の加速度対垂直位置を示す図、（ｂ）はかご床の中心、
中心から左に　９４　ｃｍの所、及び中心から左に　９
４ｃｍの所にそれぞれ　２２８　ｋｇ　のかご荷重を配
置した場合のレール対かごの垂直位置に対するかごの水
平位置を示す図、（ｃ）は（ａ）の加速度プロットを二
重に積分し濾波して得た真の垂直からの予測したかご偏
差を示す図、そして（ｄ）は（ｂ）の信号と（ｃ）の信
号とを組合せて得ることができる予測したレール輪郭対
かごの垂直位置を示す図。

【図１３】（ａ）は開ループ能動懸架システム内に使用
するように変更した図３に示すようなローラ案内の上面
図、（ｂ）は（ａ）の案内の側面図、そして（ｃ）は（
ａ）の案内の後面図。

【図１４】前ローラと後ローラとを接続する別の方法を
示す図。

【図１５】本発明による開ループ能動懸架システムを示
す図。

【図１６】エレベータかごが昇降路を上下に運動する際
に滑らかな乗り心地を提供するために図１５の信号プロ
セッサが遂行できる一連の段階を示す図。

【符号の説明】

１０、２１０　　エレベータかご １１　　昇降路壁 １２、２２０、２２２　　ホイール（ローラ）案内１４
、５０、５２、２４６　　ホイール（ローラ）１６、２
１６、２１８　　レール １８、１９０、１９２、２４０、２４２　　ばね２４、
１１０、１１２、１１４　　加速度計２６　　位置セン
サ ３６　　信号調整器 ４４　　アナログ表示ボックス ４８　　ローラ案内 ６２、７２、７６　　腕 ７０　　ダッシュポット ７４、９６、１０６　　ブラケット ９２　　変位変換器のプランジャ ９４、１０４　　変位変換器 １０９、２３０　　信号プロセッサ １１６　　エレベータかご枠 １８０、１８２、２３６、２３８　　アクチュエータ１
８４、１９８、２４４　　タイロッド１８６、１８８　
　棒 ２００、２０２　　スリーブ ２０４、２０６　　ナット ２０８　　ボルト ２１２、２１４　　昇降路壁 ２８０、２８２、２８４　　索制動装置２８６　　セン
サ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　昇降路内のレール上を走行しているエ
   レベータかごの水平運動を減少させるための装置であっ
   て、昇降路内のエレベータかごの連続位置を表す位置信
   号を供給する一次位置検知手段と、印加される駆動信号
   に応答してレールに対するエレベータかごの水平位置を
   調整するアクチュエータ手段と、一次位置検知手段に応
   答して昇降路内のかごの独特な位置にそれぞれが対応す
   る連続するメモリアドレス信号を供給し、また各アドレ
   ス信号に応答して対応するアクチュエータ駆動信号をア
   クチュエータに供給し、それによって昇降路内のレール
   に対するかごの水平位置を調整する信号処理手段を具備
   することを特徴とする装置。
2. 【請求項２】　　アクチュエータ手段を滅勢させる手段
   と、レールに対するかごの水平運動に応答して運動信号
   を供給する検知手段をも具備し、信号処理手段が、各位
   置信号毎に、運動信号の対応する１つに応答してアクチ
   ュエータ駆動信号の１つを供給し、また各アクチュエー
   タ駆動信号を関連する１つの位置信号に対応するアドレ
   スに記憶する手段を備えている請求項１に記載の装置。